JP7201630B2 - 弁駆動システムおよび非常用復水システム - Google Patents
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Description
その一例として、下記特許文献1の請求項1には、「原子炉圧力容器と、該原子炉圧力容器から蒸気を抜き取る蒸気引き込み管と、該蒸気引き込み管から導入された蒸気を凝縮する蒸気凝縮伝熱管と、該蒸気凝縮伝熱管に接続されて前記蒸気凝縮伝熱管内の凝縮水を前記原子炉圧力容器に戻す凝縮水戻し管と、内部に水を貯蔵し前記蒸気凝縮伝熱管をその水中に設置する伝熱管冷却プールを有する原子力プラントの非常用復水システムにおいて、
前記凝縮水戻し管上に少なくとも1つの復水弁を設置し、前記復水弁は前記原子炉圧力容器が通常運転時の作動状態からシフトしたことに起因する原子炉圧力容器の圧力変化または水位変化に応じて該復水弁に加えられる圧力により外部動力を用いずに開放することを特徴とする原子力プラントの非常用復水システム。」と記載されている。その他、特許文献2~6においても、非常用復水システムに関する技術が記載されている。これらの文献の記述は本願明細書の一部として包含される。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、弁を適切に駆動できる弁駆動システムおよび非常用復水システムを提供することを目的とする。
図1は、好適な第1実施形態による弁駆動システムS1のブロック図である。
図1において弁駆動システムS1は、切替弁21と、ラプチャディスク30と、流体圧力コンバータ23(破断操作部)と、逆止弁42,44(第1の気体供給源)と、高圧気体発生装置50(第1の気体供給源)と、気体蓄圧装置60(第1の気体供給源)と、空気作動弁71と、流体供給源80と、配管102,108と、配管104(第2の配管)と、配管106(第1の配管)と、を備えている。高圧気体発生装置50は、高圧気体G1(気体、例えば圧縮空気)を発生させ、発生した高圧気体G1を、逆止弁44を介して気体蓄圧装置60に蓄積する。
上述したように、流体F1の圧力が所定圧力PF以上になると、流体圧力コンバータ23は、ラプチャディスク30を破断させる。なお、図2に示したラプチャディスク30の形状は、破断状態であることを模式的に示している。ラプチャディスク30が破断すると、高圧気体G1が流体圧力コンバータ23、ラプチャディスク30を介して配管104に供給され、これによって切替弁21は配管104,106を導通させる。配管104,106が導通すると、配管106に高圧気体G1が供給されるため、空気作動弁71は、配管102,108を導通させる。これにより、流体F1は、配管102,108を介して、放出される。
図3は、好適な第2実施形態による弁駆動システムS2のブロック図である。なお、以下の説明において、上述した第1実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
図3において、弁駆動システムS2は、第1実施形態(図1参照)の各部に対応する構成に加えて、電磁弁20と、逆止弁45(第2の気体供給源)と、高圧気体発生装置52(第2の気体供給源)と、気体蓄圧装置61(第2の気体供給源)と、リモートマニュアルスイッチ90(以下、スイッチ90と呼ぶことがある)と、配管112(第1の配管)と、配管110,114と、を備えている。
上述したように、スイッチ90がオン状態にされると、配管112,114が導通する。これにより、高圧気体発生装置52が発生させた高圧気体G2が、配管114,112を順次介して空気作動弁71に供給される。これにより、空気作動弁71は配管102,108を導通させ、配管108に流体F1を供給することができる。
図5は、好適な第3実施形態による弁駆動システムS3のブロック図である。なお、以下の説明において、上述した他の実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
図5において、弁駆動システムS3は、第2実施形態(図3参照)の各部に対応する構成に加えて、爆破弁28と、逆止弁46,48(第3の気体供給源)と、高圧気体発生装置54(第3の気体供給源)と、気体蓄圧装置62(第3の気体供給源)と、配管116と、を備えている。
図6は、好適な第4実施形態による非常用復水システムS4のブロック図である。なお、以下の説明において、上述した他の実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
図6において、非常用復水システムS4は、第3実施形態(図5参照)の各部に対応する構成に加えて、原子炉圧力容器150と、伝熱管冷却プール160と、蒸気凝縮伝熱管162と、配管122,124,126と、を備えている。
次に、好適な実施形態の効果を明確にするため、比較例について説明する。
図7は、比較例による非常用復水システムSCのブロック図である。なお、以下の説明において、上述した他の実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
図7において、非常用復水システムSCは、原子炉圧力容器150と、伝熱管冷却プール160と、蒸気引き込み管130と、凝縮水戻し管132と、復水弁7と、作動信号発信部8と、復水弁駆動部9と、電源設備10と、圧力計11と、水位計12と、を備えている。なお、図7における破線は、電気信号等の経路を示している。
以上のように、好適な実施形態によれば、弁駆動システムは、第1の配管(106,112)に第1の所定圧力(PG)以上の圧力を有する気体(G1)が供給されると、流体F1の流通経路を形成する気体作動弁(71)と、第1の所定圧力(PG)以上の気体(G1)を発生させる第1の気体供給源(42,44,50,60)と、破断されると第1の気体供給源(42,44,50,60)から流入した気体(G1)を第2の配管(104)に供給する経路を形成するラプチャディスク30と、第2の配管(104)に第1の気体供給源(42,44,50,60)から気体(G1)が供給されると、第1の配管(106,112)と第2の配管(104)とを導通させる切替弁21と、流体F1の圧力が第2の所定圧力(PF)を超えるとラプチャディスク30を破断させる破断操作部(23)と、を備える。これにより、流体F1の圧力でラプチャディスク30を破断させることができ、気体作動弁(71)に気体(G1)を供給でき、気体作動弁(71)を適切に駆動できる。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、もしくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。
21 切替弁
23 流体圧力コンバータ(破断操作部)
28 爆破弁
30 ラプチャディスク
42,44 逆止弁(第1の気体供給源)
45 逆止弁(第2の気体供給源)
46,48 逆止弁(第3の気体供給源)
50 高圧気体発生装置(第1の気体供給源)
52 高圧気体発生装置(第2の気体供給源)
54 高圧気体発生装置(第3の気体供給源)
60 気体蓄圧装置(第1の気体供給源)
61 気体蓄圧装置(第2の気体供給源)
62 気体蓄圧装置(第3の気体供給源)
71 空気作動弁(気体作動弁)
104 配管(第2の配管)
106,112 配管(第1の配管)
150 原子炉圧力容器
160 伝熱管冷却プール
162 蒸気凝縮伝熱管
F1 流体
G1,G2,G3 高圧気体(気体)
PG 所定圧力(第1の所定圧力)
PF 所定圧力(第2の所定圧力)
S1,S2,S3 弁駆動システム
S4 非常用復水システム
Claims (4)
- 第1の配管に第1の所定圧力以上の圧力を有する気体が供給されると、流体の流通経路を形成する気体作動弁と、
前記第1の所定圧力以上の気体を発生させる第1の気体供給源と、
破断されると前記第1の気体供給源から流入した気体を第2の配管に供給する経路を形成するラプチャディスクと、
前記第2の配管に前記第1の気体供給源から気体が供給されると、前記第1の配管と前記第2の配管とを導通させる切替弁と、
前記流体の圧力が第2の所定圧力を超えると前記ラプチャディスクを破断させる破断操作部と、を備える
ことを特徴とする弁駆動システム。 - 前記第1の所定圧力以上の気体を発生させる第2の気体供給源と、
前記切替弁と前記第1の配管との間に挿入され、所定の電流が供給されると、前記第2の気体供給源から前記気体作動弁に気体を供給する経路を形成する電磁弁と、をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の弁駆動システム。 - 前記第1の所定圧力以上の気体を発生させる第3の気体供給源と、
作動されると前記第3の気体供給源から前記切替弁に向かって気体を供給する流路を形成する爆破弁と、をさらに備える
ことを特徴とする請求項2に記載の弁駆動システム。 - 第1の配管に第1の所定圧力以上の圧力を有する気体が供給されると、流体の流通経路を形成する気体作動弁と、
前記第1の所定圧力以上の気体を発生させる第1の気体供給源と、
破断されると前記第1の気体供給源から流入した気体を第2の配管に供給する経路を形成するラプチャディスクと、
前記第2の配管に前記第1の気体供給源から気体が供給されると、前記第1の配管と前記第2の配管とを導通させる切替弁と、
前記流体の圧力が第2の所定圧力を超えると前記ラプチャディスクを破断させる破断操作部と、
前記第1の所定圧力以上の気体を発生させる第2の気体供給源と、
前記切替弁と前記第1の配管との間に挿入され、所定の電流が供給されると、前記第2の気体供給源から前記気体作動弁に気体を供給する経路を形成する電磁弁と、
前記第1の所定圧力以上の気体を発生させる第3の気体供給源と、
作動されると前記第3の気体供給源から前記切替弁に向かって気体を供給する流路を形成する爆破弁と、
原子炉圧力容器と、
蒸気凝縮伝熱管と、
前記蒸気凝縮伝熱管を冷却する伝熱管冷却プールと、を備え、
前記気体作動弁は、前記第1の配管に前記第1の所定圧力以上の圧力を有する気体が供給されると、前記原子炉圧力容器と前記蒸気凝縮伝熱管との間で前記流体を循環させる流通経路を形成する
ことを特徴とする非常用復水システム。
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| JP2020027542A JP7201630B2 (ja) | 2020-02-20 | 2020-02-20 | 弁駆動システムおよび非常用復水システム |
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- 2020-02-20 JP JP2020027542A patent/JP7201630B2/ja active Active
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